GT September 2, Analyse van biogassen uit vergistinginstallaties

Transcriptie

1 GT September 2, 2008 Analyse van biogassen uit vergistinginstallaties

2 GT September 2, 2008 Analyse van biogassen uit vergistinginstallaties 2008 Kiwa N.V. All rights reserved. No part of this book may be reproduced, stored in a database or retrieval system, or published, in any form or in any way, electronically, mechanically, by print, photoprint, microfilm or any other means without prior written permission from the publisher. Kiwa Gas Technology B.V. Wilmersdorf 50 Postbus AC Apeldoorn The Netherlands Tel Fax

3 Colofon Title Analyse van biogassen uit vergistinginstallaties Project/Order number Senter Novem projectnr: Order nummer: Kiwa projectnr: Project manager E.A. Polman Opdrachtgever Senter Novem Author(s) E.A. Polman This report is not publicly available, but distributed only to the client(s) who commissioned this project. Distribution of the report outside the project team is done only by and under responsibility of the client.

4 Summary Kiwa Gas Technology performed research, under orders of Senter Novem, on the gas quality of biogas for five digester plants. Little is known in general on the gas composition from these type of plants. In order to make an inventory of the possible risks, it was decided to determine whether these biogases (after upgrading to natural gas quality) could obey to the existing gas quality standards for gas distribution networks for the Netherlands. Because very high doses of phosphane in biogas, once were reported in literature, the biogas samples were also analysed on the presence of phosphane. The Wobbe-number for the two biogas plants with a complete upgrading equipment is too high, according to the Dutch standards for L-gas, although all other quality standards are obeyed. The addition of undiluted carbondioxide to meet the standards for the Wobbe-number, is not a solution since more than 6 % of carbondioxide, the maximum allowable content, is needed. For these two plants the addition of nitrogen may be a solution. In the five biogas samples, low levels of siloxanes, halogencarbon compounds and ammonia have been measured. Phosphane was not detected at all. The levels of these compounds that are normally not detected in natural gas, are far below the standards. Because of these low detected levels, the risk of exceeding the standards for these particular compounds in biogas plants, seems to be very small. Analyse van biogassen uit vergistinginstallaties GT Kiwa N.V July 18, 2008

5 Samenvatting In opdracht van Senter Novem heeft Kiwa Gas Technology onderzoek gedaan naar de gaskwaliteit van het biogas dat afkomstig is uit vergistinginstallaties. Gezien de relatieve onbekendheid van de gassamenstelling van vergistinginstallaties en om de risico s te inventariseren is besloten om na te gaan of deze biogassen (na opwaardering naar aardgaskwaliteit) kunnen voldoen aan de gestelde kwaliteitsnormen uit de aansluit- en transportvoorwaarden voor regionale netbeheerders (RNB). Aangezien er een publicatie bekend is waarbij een hoge concentratie aan fosfines is gemeten, is ook onderzoek gedaan naar het fosfinegehalte in gassen uit mestvergisting. De twee installaties met een volledige opwaardeerinstallatie hebben een te hoge Wobbe-index maar voldoen wel aan alle andere kwaliteitseisen voor biogasinjectie in het regionale aardgasnet. Om binnen de Wobbe grenzen te komen, is er maar een beperkte mogelijkheid om CO2 bij te mengen, aangezien het maximale CO2 gehalte van 6% voor beide installaties nog steeds een te hoge Wobbe-index geeft. Voor deze installaties is het bijmengen van stikstof een oplossing. In de biogassen die zijn geproduceerd uit mestvergisting zijn lage gehaltes aan siliciumverbindingen en halogeenkoolwaterstoffen, ammoniak gemeten. Fosfines zijn niet aangetoond. De gehaltes zijn zeer ruim onder de gestelde grenswaarden die zijn opgenomen in de voorwaarden voor regionale netbeheerders. Omdat de gevonden concentraties van deze aardgasvreemde componenten, ver beneden de gestelde grenswaarden liggen, lijkt het risico op overschrijding van de normen voor biogas uit vergistinginstallaties, zeer klein. Analyse van biogassen uit vergistinginstallaties GT Kiwa N.V July 18, 2008

6 Contents Summary 1 Samenvatting 2 Contents 3 Inleiding 5 1 Beschrijving installaties en analysemethode Biogaslocaties Analysemethode Hoofdcomponenten aardgas Zwaverlverbindingen Siliciumverbindingen Halogeenkoolwaterstoffen Fosfines Ammoniak Dauwpuntsmeting 9 2 Overzicht resultaten Hoofdcomponenten aardgas 10 * Het relatief hoge methaangehalte in installatie C, is mogelijk te wijten aan een defecte klep waardoor een gedeelte van het productgas is teruglekt naar het nog niet behandelde gas Analyse resultaten hoofdcomponenten Zwavelverbindingen Analyse resultaten hoofdcomponenten Sliciumverbindingen Analyse resulaten Siliciumverbindingen Halogeenkoolwaterstoffen Analyse resultaten halogeenkoolwaterstoffen Fosfines Analyse resultaten fosfines Ammoniak Analyse resultaten ammoniak Dauwpuntsmetingen Analyse resultaten dauwpuntsmetingen 15 3 Conclusies 16 I Voorwaarden voor invoeding van biogas 17 II Gasanalyses 20 Analyse van biogassen uit vergistinginstallaties GT Kiwa N.V July 18, 2008

7 Analyse van biogassen uit vergistinginstallaties GT Kiwa N.V July 18, 2008

8 Inleiding In opdracht van Senter Novem heeft Kiwa Gas Technology onderzoek gedaan naar de gaskwaliteit van het biogas dat afkomstig is uit vergistinginstallaties. Er is veel belangstelling bijproducenten van bestaande vergistinginstallaties om het biogas op te waarden naar aardgaskwaliteit om hierna Groen Gas aan het aardgasnet toe te voegen. Gezien de relatieve onbekendheid van de gassamenstelling van vergistinginstallaties en om de risico s te inventariseren is besloten om na te gaan of deze biogassen (na opwaardering naar aardgaskwaliteit kunnen voldoen aan de gestelde kwaliteitsnormen uit de aansluit- en transportvoorwaarden voor regionale netbeheerders (RNB). In deze eisen staan geen voorwaarden voor fosfines. Uit literatuuronderzoek gebleken dat fosfines ooit zijn aangetroffen in biogas afkomstig uit mestvergisting 1. Vanwege het zeer giftige karakter van deze verbinding (MAC waarde 0,3 ppm) is besloten om alle biogasmonsters op deze component te controleren. De locaties zijn zeer divers in zowel de gebruikte biomassa als in de nabewerking van het biogas. Het biogas is na behandeling (ontzwaveling en droging) geschikt om in een gasmotor te worden omgezet en in één geval is het behandelde biogas bestemd voor injectie in het aardgasdistributienet. In Nederland wordt momenteel op vijf locaties, biogas in het aardgasdistributienet geïnjecteerd. Bij vier van deze locaties wordt stortgas ingevoed en bij één locatie betreft het gas afkomstig van een rioolwaterzuiveringsinstallatie. In biogas kunnen een groot aantal componenten voorkomen. Vooral van stortgas is bekend dat een groot aantal verontreinigingen in het gas kunnen voorkomen. Om de kwaliteit van het biogas dat wordt geïnjecteerd in het gasnet te kunnen beoordelen zijn, na overleg tussen de regionale netbeheerders en de Dte, kwaliteitseisen voor biogas opgesteld. Deze eisen zijn van kracht sinds oktober Er zijn plannen om het aantal locaties voor biogasinjectie in het distributienet, verder uit te breiden. De nieuwe kandidaat-locaties betreffen rioolwaterzuiveringsinstallaties en mest(co)vergistinginstallaties. Gezien het grote aantal typen biogas, reinigingsinstallaties en gasopwerkinginstallaties, is dit onderzoek naar componenten in biogas nooit representatief voor alle soorten biogas. 1 Glindemann D. Bergmann A. Spontaneus emission of phosphane from animal slurry treatment processing. Zentralbl. Hyg. Umweltmed. (1995) Oct.;198 (1): Analyse van biogassen uit vergistinginstallaties GT Kiwa N.V July 18, 2008

9 Analyse van biogassen uit vergistinginstallaties GT Kiwa N.V July 18, 2008

10 1 Beschrijving installaties en analysemethode In dit hoofdstuk wordt een beschrijving gegeven van de bemonsterde biogasinstallaties en van de gebruikte analysemethoden. 1.1 Biogaslocaties In totaal zijn in het voorjaar van 2008, aan vier locaties gasmonsters genomen en geanalyseerd op het laboratorium van Kiwa Gas Technology. Dit waren de locaties: Kielwindeweer (Groningen) (A) Makkinga (B) De Marke in Hengelo (Gld) C Biogreen Salland in Heeten (D) Van een vijfde locatie is in december 2006 een gasmonster genomen. Dit betrof een rioolwaterzuiveringsinstallatie bij Rotterdam (E). In tabel 1 zijn de bijzonderheden over de locaties opgenomen. Locatie A B C D E Biomenu Reiniging Bijzonderhe den (opgave plant operators) 33% mest (95varkensmest / 5 koemest) 21% mais, 3% sojaolie, 43% recirculaat Gedeeltelijke zwavelverwijde ring via inlek zuurstof in vergistertanks 50% rundermest, 34% snijmais, 17% stoomschill en (zetmeel) Zwavelafva ng door adsorptiela ag boven in vergister Een week voor de meting is de adsorptiela ag verstoord Tabel 1: Beschrijving van de vijf locaties Drijfmest en kalverstalmest Zwavel en CO2 verwijderi ng via een wasvloeist of Productga s mogelijk per abuis teruggelei d naar ruwgas 70% varkensmest, 5% dr. pluimveemest, 10% energiemaïs, 10% reststr.akkerbo uw, 5% reststr. food industry Geen zuivering Rioolwate r Ijzerchlori de in de RWZI Gasreinigi ng mbv GPP 2 2 Het GPP -systeem bestaat in hoofdlijnen uit vier stappen, namelijk: 1) Gasdroging en Gascompressie naar 16barg. Toepassing van GTPfilter; 2) Gasreiniging en voorkoeling naar -25ºC dmv het TCR-systeem 3) Polishing filter dmv de SOXSIA -katalysator 4) CO2 verwijdering in 2 stappen Analyse van biogassen uit vergistinginstallaties GT Kiwa N.V July 18, 2008

11 De locatie C is gemeten voor en na de gasreiniging (gecodeerd als voor en na). Op deze locatie is twee maal gemeten (Meting 1 resp. 2). Op locatie E is gemeten voor en na de gasreiniging. Hierbij is op een beperkt aantal componenten getest. Data van bemonstering: A: 22 april 2008 B: 22 april 2008 C1: 2 juli 2008 C2: 8 juli 2008 D: 2 juli 2008 E: week 50 van het jaar 2006 Hoofdcomponenten) en in januari 2007 (zwavelverbindingen en siloxanen) 1.2 Analysemethode In dit hoofdstuk staan de methodieken beschreven die zijn gevolgd bij de analyse van de biogasmonsters Hoofdcomponenten aardgas De hoofdcomponenten koolwaterstoffen t/m C8; gaschromatografisch volgens NEN-ISO 6974, 2000 met daarop aansluitende bepaling van de relevante gasparameters (calorische waarde, dichtheid, Wobbe-index en compressibiliteit in droog gas volgens ISO 6976, Zwaverlverbindingen Bepaling van zwavelwaterstof, carbonylsulfide, koolstofdisulfide en mercaptanen in gas door middel van temperatuur geprogrammeerde capillaire gaschromatografie met een massaselectieve detector volgens intern voorschrift Siliciumverbindingen Bepaling met capillaire gaschromatografie met een massaselectieve detector volgens intern voorschrift, siloxanen middels selectieve ion-monitoring Halogeenkoolwaterstoffen Chloor- en fluorgebonden koolwaterstoffen en freonen in gas worden door middel van temperatuur geprogrammeerde capillaire gaschromatografie met massaselectieve detector bepaald, volgends een intern voorschrift Fosfines Bepaald met Dräger buisjes (semi-kwantitatief). Hierbij wordt ter plekke het biogas door een buisje geleid. Bereik 0,1 tot 4 ppm. Nauwkeurigheid 15 a 20%. Analyse van biogassen uit vergistinginstallaties GT Kiwa N.V July 18, 2008

12 1.2.6 Ammoniak Bepaald met Dräger buisjes (semi-kwantitatief). Hierbij wordt ter plekke het biogas door een buisje geleid. Bereik 5 tot 70 ppm bij 10 slagen. Nauwkeurigheid 15 a 20% Dauwpuntsmeting Ter plekke met een Vaisala DP-141 dauwpuntmeter. Analyse van biogassen uit vergistinginstallaties GT Kiwa N.V July 18, 2008

13 2 Overzicht resultaten 2.1 Hoofdcomponenten aardgas A B C1 * voor C2 * voo r C1 na C2 na D E voor Zwavelwaterstof 0,03 <0,01 0,04 0,04 <0,01 <0,01 <0,01 - (mol %) Zuurstof 0,10 0,10 0,02 0,05 0,03 0,02 0,09-0,04 (mol %) [0,5] Stikstof (mol%) 4,42 4,54 2,24 3,46 3,57 2,48 4,46 0,20 0,49 Methaan 53,13 51,54 62,84 62,3 93,13 94,01 57,46 61,94 93,32 (mol %) 7 Kooldioxide (mol%) 42,32 43,82 34,86 34,0 3,27 3,49 37,99 37,86 6,15 8 Cal. onderwaarde 19,10 18,53 22,58 22,4 33,43 33,74 20,65 22,27 33,50 (MJ/m 3 ) 1 Cal. onderwaarde 5,306 5,148 6,273 6,22 9,287 9,373 5,737 6,191 9,313 (kwh/m 3 ) 5 Cal. bovenwaarde 21,19 20,56 25,06 24,8 37,10 37,45 22,91 24,71 37,18 (MJ/m 3 ) [31,6 38,7] 7 Cal. bovenwaarde (kwh/m 3 ) 5,887 5,712 6,962 6, , ,40 4 6,364 6,869 10,33 6 Wobbe-index 21,36 20,56 26,38 26,2 47,83 48,38 23,60 25,72 47,34 (MJ/m 3 ) 2 [43,46 44,41] Dichtheid tov lucht 0,984 1,000 0,902 0,90 0,601 0,599 0,942 0,923 0,617 0 Soortelijke massa (kg/m 3 ) 1,273 1,292 1,167 1,16 4 0,778 0,775 1,218 1,194 0,797 Compressibiliteitsfac tor (dimensieloos) 0, , , ,99 2 0, , , , [..] zijn de grenswaarde(n) volgens de transportvoorwaarden voor RNB. - betekent: niet aanwezig - De relatieve onzekerheden in de fysische grootheden bedraagt 0,2 % - De relatieve onzekerheid in de methaanconcentratie bedraagt 0,2% - De relatieve onzekerheid in andere componenten bedraagt 1 % * Het relatief hoge methaangehalte in installatie C, is mogelijk te wijten aan een defecte klep waardoor een gedeelte van het productgas is teruglekt naar het nog niet behandelde gas. E na 0, Analyse resultaten hoofdcomponenten Het zuurstofgehalte voldoet ruim aan de gestelde eis. De Wobbe-waarden vallen niet binnen de smalle Wobbe-grenzen die van toepassing is. Van Gas C en gas E is het merendeel van het CO2 verwijderd maar zijn de Wobbe-waarden te hoog. Dit kan niet alleen aangepast worden door toevoeging van extra CO2 omdat de maximaal toegestane hoeveelheid van 6% aan CO2 dan wordt overschreden. Boven de 6% CO2 wordt het risico van het liften van de vlam groter. De grens van 6% is ook opgesteld vanwege het gevaar van corrosie van gasleidingen. Indien uitsluitend gelet wordt op Analyse van biogassen uit vergistinginstallaties GT Kiwa N.V July 18, 2008

14 de Wobbe grenzen, is voor een stikstofvrij gas, een toevoeging van 10 a 11 % CO2 noodzakelijk om binnen de Wobbe-grenzen te blijven 3. Toevoeging van stikstof is in dit geval een oplossing. Toevoeging van lucht is geen goede oplossing aangezien het maximaal toelaatbare gehalte aan zuurstof, slechts 0,5 % is. 2.2 Zwavelverbindingen Zwavelwaterstof (mg/ m 3 ) [5] Carbonyldisulfide (mg/ m 3 ) Zwaveldioxide (mg/ m 3 ) Koolstofdisulfide (mg/ m 3 ) Thioethers (mg/ m 3 ) Dithioethers (mg/ m 3 ) Mercaptanen (mg/ m 3 ) Disulfiden (mg/ m 3 ) Tetrahydrothiofeen (mg/ m 3 ) A B C1 C2 C1 na C2 D E E na voor voor na voor 430 0, ,1 <0,1 0,1 74 1,0 1,1 0,5 1,7 1,9 0,7 0,6 2,4 0,2 0, ,1 0,1 0,4 0,3 0,4 0,3 0,4 0,2 0,2 0,5 1,8 0,1 0,1 0,1 0,1 4, ,3 0,3 2,8 3,2 0,2 0,3-1,8 0, [..] zijn de grenswaarde(n) volgens de transportvoorwaarden voor RNB. De onderste detectiegrens is 0,1 mg/m 3. Voor componenten met een gehalte van minder dan 1 mg/m 3 is de nauwkeurigheid 0,1 mg/m 3 absoluut. Voor componenten met een gehalte groter dan 1 mg/m 3 is de nauwkeurigheid 10% relatief Analyse resultaten hoofdcomponenten Alleen installaties C en E hebben een volledige opwaarderinginstallatie. Beide biogasmonsters voldoen ruimschoots aan de eis van maximaal 45 mg/m 3 aan totaal zwavel (inclusief odorant). Hoewel installatie B en D in principe niet geschikt zijn voor injectie in het aardgas, voldoen ze wel aan de eis voor zwavelwaterstof. Gas A heeft een vrij hoog zwavelgehalte. Opgemerkt moet worden dat de adsorptielaag verstoord was. Volgens de operator is een gehalte van 300 mg/m 3 normaal. 3 VEG Gasinstituut iov Novem: Evaluatie stortgasproject SPINDER, maart 1990 Analyse van biogassen uit vergistinginstallaties GT Kiwa N.V July 18, 2008

15 2.3 Sliciumverbindingen A B C1 C2 C1 C2 D E E na voor voor na na voor Silanol < 0,1 < 0,1 cyclotrisiloxaan < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 cyclotetrasiloxaan < < < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,2 0,2 0,1 0,1 0,1 Cyclopentasiloxaan < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 1,7 < 0,1 Cyclohexasiloxaan < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 Cycloheptasiloxaan < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 Cyclo-octasiloxaan Cyclononasiloxaan Cyclodecasiloxaan Alle gehalten zijn uitgedrukt in ppm. De onderste detectiegrens van de bepaling bedraagt 0,05 ppm. - betekent niet aanwezig Analyse resulaten Siliciumverbindingen Het maximale gehalte aan siloxanen voor injectie in het gasnet is gemaximeerd op 5 ppm. Het blijkt dat alle biogasmonsters aan deze eis voldoen. Het ruwgas E, afkomstig uit een RWZI, bevat 2,3 ppm siliciumverbindingen maar na reiniging is dit minder dan 0,7 ppm. Analyse van biogassen uit vergistinginstallaties GT Kiwa N.V July 18, 2008

16 2.4 Halogeenkoolwaterstoffen A B C1 voor C2 voor C1 na C2 na D E voor Chloordifluormethaan Chloorpentafluormetha an dichloorfluormethaan monochloormethaan Dichloortetraafluoretha an chlooretheen dichloorfluormethaan trichloorfluoemethaan ,1 dichlooretheen dichloormethaan ,2 dichlooretheen trans ,1,2 trichloor 1,2,2 trifluorethaan - spoo r spoo r spoo r spoo r spoo r spoo r spoo r 1,2 dichlooretheen cis Trichloormethaan ,1,1 trichloorethaan tetrachloormethaan trichlooretheen spoo r tetrachlooretheen spoo r dichloorbenzenen Totaal chloorgehalte 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 (mg/ m 3 ) [50] Totaal fluorgehalte (mg/ m 3 ) [25] 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 [..] zijn de grenswaarde(n) volgens de transportvoorwaarden voor RNB. E n a Alle individuele componenten zijn weergegeven in ppm. Het totale fluor- en chloorgehalte gehalte is opgegeven in mg/m 3. Onder spoor wordt verstaan een concentratie van 0 tot 0,05 mol ppm - betekent niet aanwezig Op locatie E is geen bepaling aan halogeenkoolwaterstoffen uitgevoerd Analyse resultaten halogeenkoolwaterstoffen In de monsters A t/m D komen vrijwel geen halogeenkoolwaterstoffen voor. Van ongereinigd stortgas en ongereinigd RWZI-gas is bekend dat hierin halogeenkoolwaterstoffen voorkomen. In de vier onderzochte mestvergisting en co-vergistingsgassen is het gehalte zeer laag, namelijk 0,1 mg/m 3 en ver onder de norm van 50 (chloorhoudende koolwaterstoffen respectievelijk 25 mg/m 3. Analyse van biogassen uit vergistinginstallaties GT Kiwa N.V July 18, 2008

17 2.5 Fosfines A B C1 voor C2 voor C1 na C2 na D Fosfines (ppm) E voor E na - betekent dat er geen fosfines zijn gemeten,. Het gehalte bedraagt dan minder dan 0,1 ppm. - Op locatie E is geen bepaling aan fosfines uitgevoerd Analyse resultaten fosfines Aan het gehalte aan de giftige fosfine-verbindingen zijn geen eisen gesteld. Aangezien een publicatie bekend is over gevaarlijk hoge waarden aan fosfines, is onderzoek gedaan naar deze verbindingen. In de monsters A t/m D zijn geen fosfines aangetroffen. 2.6 Ammoniak A B C1 voor C2 voor Ammoniak (ppm) [3] [..] zijn de grenswaarde(n) volgens de transportvoorwaarden voor RNB. C1 na C2 na D E voor E na - betekent dat er geen ammoniak is gemeten,. Het gehalte bedraagt dan minder dan 5 ppm bij de standaardmethode waarbij 10 maal een gecontroleerd volume wordt aangezogen via een door de firma Dräger aangeleverde handpomp. Bij de meting van 3 ppm is meer dan 10 maal het volume aangezogen. Bij de meting van 120 ppm is slechts vijf maal het volume aangezogen. - Op locatie E is geen bepaling aan ammoniak uitgevoerd Analyse resultaten ammoniak Het maximaal toegestane gehalte aan ammonia bedraagt 3 mg/m 3. Alleen in monster D is deze waarde ver overschreden. 2.7 Dauwpuntsmetingen A B C1 voor C2 voor C1 na C2 na D Dauwpunt (ºC) 15,4 15,3 19,4 19,1 5,2-3,9 25,8 Gastemperatuur (ºC) 17,2 20,5 40,6 29,0 22,6 32,0 36,6 Relatieve vochtigheid (%) E voor E na Op locatie E is geen dauwpuntsbepaling uitgevoerd Analyse van biogassen uit vergistinginstallaties GT Kiwa N.V July 18, 2008

18 2.7.1 Analyse resultaten dauwpuntsmetingen Geen enkele van de gemeten gassen A t/m D, voldoen aan de specificatie van een dauwpunt bij -10 ºC, bij een druk van 8 bar. Aangezien onder atmosferische druk is gemeten, zou een dauwpunt van ca. -30 ºC overeenkomen met de genoemde eis. Of het vochtgehalte in de praktijk tot problemen kan leiden, zal afhankelijk zijn van de invoedingsdruk. Bij injectie in het 1 bar net, zal gas C2, voldoende droog zijn, omdat geen condensatie in het net kan optreden. De andere onderzochte gassen zullen beter ontvochtigd moeten worden, voordat deze geschikt zijn voor injectie in het aardgasdistributienet. Analyse van biogassen uit vergistinginstallaties GT Kiwa N.V July 18, 2008

19 3 Conclusies Tussen de onderzochte biogassen die zijn geproduceerd uit mestvergisting, zijn geen significante verschillen waargenomen. In de voorwaarden voor regionale netbeheerders voor biogas, zijn een groot aantal componenten met daarvoor geldende grenswaarden, opgenomen. Er is onlangs gerapporteerd over de vorming van fosfines in mestvergistingsbassins. In het huidige onderzoek zijn geen fosfines gemeten. In de biogassen die zijn geproduceerd uit mestvergisting zijn lage gehaltes aan siliciumverbindingen en halogeenkoolwaterstoffen gemeten. Deze gehaltes zijn zeer ruim onder de gestelde grenswaarden. Vier van de vijf installaties blijven onder het maximaal toegestane gehalte voor zwavelwaterstofsulfide. De twee installaties met een volledige opwaardeerinstallatie hebben een te hoge Wobbe-index maar voldoen wel aan alle andere kwaliteitseisen voor biogasinjectie in het regionale aardgasnet. Om binnen de Wobbe grenzen te komen, is er maar een beperkte mogelijkheid om CO2 bij te mengen, aangezien het maximale CO2 gehalte van 6% voor beide installaties nog steeds een te hoge Wobbe-index geeft. Voor deze installaties is het bijmengen van stikstof een oplossing. De resultaten tonen aan dat de vijf onderzochte biogassen na droging en ontzwaveling, lage concentraties aan siloxanen, halogeenkoolwaterstoffen, ammoniak en fosfines vertonen. Deze verbindingen zullen bij injectie in het aardgasnet, slechts periodiek worden gemeten en niet continu. Het is daarom belangrijk om zeker te zijn dat deze concentraties niet tussentijds de grenswaarden overschrijden. Omdat de gevonden concentraties ver beneden de gestelde grenswaarden liggen, lijkt het risico op overschrijding van de normen voor biogas uit vergistinginstallaties, zeer klein. Analyse van biogassen uit vergistinginstallaties GT Kiwa N.V July 18, 2008

20 I Voorwaarden voor invoeding van biogas Kwaliteitscomponent Grenswaarde Eenheid Fysische eigenschappen Calorische bovenwaarde 31,6 38,7 MJ/m 3 n Wobbe-index 43,46-44,41 MJ/m 3 n Hoedanigheden Water dauwpunt < -10 (8 bar) o C Temperatuur (in te voeden gas) 0 40 o C Zwavel (totaal) 45 (GTS) mg/m 3 n Anorganisch gebonden zwavel (H 2S) 5 (GTS) mg/m 3 n Mercaptanen 10 (GTS) mg/m 3 n Zwavel en zwavelbevattende componenten Zwavelwaterstof zie zwavel (totaal) zie H 2S(totaal) Odorantgehalte (THT) > 10, nom 18 mg/m 3 n Ammonia Ammoniak: 3 mg/m 3 n Chloorhoudende verbindingen (halogeen) 50 mg/m 3 n Fluorhoudende verbindingen (halogenen) 25 mg/m 3 n Waterstof Chloride (HCl) 1 ppm Waterstof cyanide (HCN) 10 ppm Koolmonoxide (CO) 1 mol% Kooldioxide in droge gasnetten (CO2) 6 mol% Kooldioxide in natte gasnetten (CO2) Niet van toepassing BTX (Benzeen, Tolueen, Xyleen) 500 ppm Aromaten Aromatic components Zie aromatische koolwaterstoffen Zie aromatische koolwaterstoffen Aromatische koolwaterstoffen 1 mol% Zuurstof in droge gasnetten 0,5 mol% Zuurstof in natte gasnetten Niet van toepassing Waterstof 12 mol% Methaangetal > 80 Stof Technisch vrij Analyse van biogassen uit vergistinginstallaties GT Kiwa N.V July 18, 2008

21 Siloxanen 5 Ppm Ruikbaarheid (geodoriseerd biogas) Voldoende Analyse van biogassen uit vergistinginstallaties GT Kiwa N.V July 18, 2008

22 Analyse van biogassen uit vergistinginstallaties GT Kiwa N.V July 18, 2008

23 II Gasanalyses Analyse van biogassen uit vergistinginstallaties GT Kiwa N.V July 18, 2008

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

55

56

57

58

59

60

61

62

63

64

65

66

67

68

69

70

71

72